（环境工程专业论文）田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究.pdf

田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 摘要 田庄水库是沂源县城区的主要后备水源地。随着经济社会的快速发展，各种 排污量日益增加，以及一些不合理的开发活动等给田庄水库环境造成了不良影 响，水库水质污染问题日趋严重，水体功能下降，因此田庄水库流域主要污染源 控制与治理己成为当务之急。 本论文在对田庄水库流域污染源调查的基础上，采用等标污染负荷法对污染 源进行评价，确定流域内的主要污染源是山东联合化工有限公司等五家企业的工 业污废水、村镇生活污水、网箱养鱼和农业、化肥以及禽畜养殖污水，主要污染 物是c o d 、t n 、t p 。 根据调查分析，在确定流域内主要工业污染源与污染物的基础上，依据其主 要污染组分和日排污量，选择具有脱氮除磷功能的c a s s 工艺和a b 工艺对污水进行 处理，n h 。一n 的去除率分别达9 6 和8 7 6 。从日处理规模、水质目标、工艺流程、 技术参数、工程投资及运行成本等方面进行了研究分析比较后，推荐采用投资及 运行费用相对低，处理效果更优的c a s s 工艺，并设计铺设管道，将处理后的水排 出库外，并入城市污水管网进行深度处理。 通过调研国内网箱养鱼控制技术，结合田庄水库的运行管理情况，提出控制 网箱养鱼面积、生物操纵、网箱底部挂袋、改变投饵方式等四种控制措施。其中 网箱养鱼控制面积为o 4 4 h a ，限制鱼产量不超过2 7 7 “散养鲢鱼、鳙鱼的产量为 5 3 6 t ，养殖密度为3 9 3 9 m 3 。 本研究通过对我国城市生活污水治理技术与处理方式现状分析，选择具有脱 氮除磷功能的s b r 、氧化沟处理工艺，从水质目标、工程投资、运用费用、运行 管理等六个方面进行方案比较和可行性分析，推荐技术可行、经济管理、运行管 理方便，并能保证出水水质的污水处理方案，提出在人口比较集中的鲁村镇和南 麻镇各建设一座污水处理厂，均采用连续进水的s b r 法。 根据田庄水库农业污染的现状，在查明农业点源和面源污染源的基础上，进 行了污染源分析与负荷估算；在水域纳污总量控制的前提下，依流域内农业污染 源的实际，选择了慢速渗滤土地处理系统作为流域内农村污水的首选处理工艺， 并对农业面源污染提出了切实可行的防治对策。 通过对山东联合化工公司的工业污水处理，年削减t n l 2 9 7 9 t 、t p 2 0 5 t ；四 种网箱养鱼控制技术的实施，年削减t p 6 4 5 t 、t n 3 6 0 3 t ；两座污水处理厂的运 行，年处理生活污水2 2 0 万t ，将削减t n 4 6 3 t 、t p 5 9 3 t ；慢速渗滤土地处理系统 的实施，年削减t n 4 2 7 t 、c o d l 9 8 t 、t p 5 6 6 t ，田庄水库污源基本得到控制与治理， “三氮”超标及富营养化的问题将得到基本解决，水环境质量将有很大改善。 关键词：田庄水库c s s 工艺生物操纵s 阴慢速渗滤土地处理系统 t h ef e a s i b i l i t ys t i l d yo fm a i np o l l u t i o ns o u r c e sc o n t r o i n ga n d g o v e r n i n g i n1 1 i a n z h u a n gi k s e r v o i r a b s t r a c t t i a n z h u a n gr e s e r v o i ri st h em a i na l t e m a t es i t eo fw a t e rr e s o u r c eo fy i y u a nc i 够 w i t hm ef a s td e v e l o p m e n to ft h ee c o n o m i c a ls o c i e t y ，t l l ei i l c r e a s i n go fa l lk i n d so f p o l l u t i o nd i s c h a r g i n ga 1 1 ds o m ei r r a t i o n a le x p i o i t a t i o nh a ds o m eb a de 丘b c t s o n t i a r l z h u a j l gr e s e r v o i rt h ec o m a l l l i n a t i v ep r o b l e mo f m e r e s e r v o i ri sg e m n gw o r s ea n d w o r s e ，a n d 也ef 曲c 娃o no f w a t e r b o d yd e c l i e d s oc o n 仃o l l i n ga n dg o v c r n i n go f m a i n s o u r c e so f p o l l u t i o ni nt i a l l 吐u a i l gr c s e r v o i rw a t e r s h e db e c o m e su 唱e n t b a s i n g o nt 1 1 e i n v e s t i g a t i o no ft i a m 盘u a n gr e s e o i rw a t e r s h e d ，t 1 1 i sp a p e r a d o p t e ds a r i 】e p o i l u t i o n l o a de v a l u a t i o nm e t l l o dt oe v a l u a t et h ep o l l u t i o ns o u r c ea n d m a d es u r et h a tt h em a i np o l l u t i o ns o l l r c e sc o m ef o mi n d u 嘶a ls e w a g ea i l d w a s t e w a t e lh o u s e h o l dw a s t e w a t e r f i s h i n gf 黝i i l 舀a 鲥c u l t l l r e ， f e m l i z e ra r l d 、v a s t e w a t e ro ff a m l i n ga n db r e e d i n gf b m5e n t e i p r i s e s ，a n dt h a tt 1 1 em a i np o l l u t a n t s a r e c o d t na n d t p a c c o f d i n gt o 也ei n v e s t i g a t i o na n da n a l y s i sa n db a s m go nm 搬n g s l l r et 1 1 em a i n i n d u s t r i a lp o l l u t i o ns o u r c e sa n dp o l l u 诅n t s ，ic h o s et 1 1 ec a s sa n da b 钯c h l l o l o g yw i m t h e 劬c t i o no fr e m o v a lo f l l i 廿0 9 e na n dp h o s p h o m st 0d i s p o s es e w a g e t h er e m o v i l l g r a i oo fn h 3 nr e a c h c dt o9 6 a 玎d8 7 6 s e p a r a t e l yf r o mt l l ea n a l y s i so fd a i l y d i s p o s a ls c a l e ，、v a t e rq u a l 时t a r g 乩t e c h i l o l o g yp r o c e s s ，t e c h n i q u ep a r 啪e t e r ， e n g i n e e r i n gi n v e s t m e n ta n do p e r a l i n gc o s t ，is u g g e s ta d o p t i n gc a s st c c h n o l o g yw i m l o wi n v e s t m e n ta n do p c r a t i n gc o s ta n db e t t e rd i s p o s a le 饪色c t ，d e s i g n i l l gt o l a y p i p e l i n e sa n dd i s c l a r g e 山ew a t c rd i s p o s 酣o u to f t i l er e s e r 、，o i rt ou r b a i ls e w e rs y s t e m f b ra d v 姐o o dt r e a t m e n t f r o ms t u d y i i l gi n t e m a lf i s h i i 培f a m i l l gt c c h n o l o g ya i l dt h e 叩e r a t i o no f t i a l l z h u a n gr e s e 九，o i r ，ia d v a n c e4c o n t r 0 1 l i n gm e a s u r e st l l a ta r ec o 肋o l l i n gt h ca r e ao f f i s h j n gf 珊i n g ，b i o m a i l i p u l a t i o n ，u s 证gb a g sa tt h eb o t t o mo ft h en e t t e db o x e s ， c h a l l g i n gt h em e t h o do fb a i tc a s t i n 晷t h c r e i n ，血ec o 咖l l i n gf i s h i n gf 栅i n g a r e ai s o 4 4 h a ，t h eo u t p u to ff i s hd o e s n te x c e e d2 7 7 t ，t h eo u t p u to fs i l v e rc a r pa i l db i 曲e 矗d c a r pi s5 3 6 t ，a n db r e e d i n gd e n s i t yi s3 9 3 9 ，m f r o mm ea n a l y s i so fh o u h o l dw a s t e w a t e rg o v e m i n gt c c 量l n o l o g ya n dd i s p o s a l w a yc o n d i t i o no fo u rc o l m t r y ，m i ss t u d yc h o s em es b rt e d m o l o g yw i t l lt h ef h n c t i o n o f r e m o v a lo f n i t r o g e na n dp h o s p h o m sa r l do x i d a t i o nd j 托ht e c h n o l o g y f r o ms c h e m e s c o m p a r i s o n a i l d f e a s i b i l i t y 锄l y s i s f 幻mw a t c rq u a l i t 弘e n g i n e e r i n gi n v e s t i l l e 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ei nt h ew a t e r s h e d ，n l i ss t u d yc h o s es l o w m t ei n 捌t r a t i o nl a l l d t r e a t m e ms y s t e ma s 仃e a t m e n tt e c l l j l o l o g yi nc o u n t r ya n dp r o p o s e ds o m ef e a s i b l e c o u n t e m e a s u r e sf o ra g r i c u l t u r a ln o n - p o i n ts o u r c ep o l l u t i o n t h r o u 妨t r e a t i n gt h ei n d u s m a lw a s t e w a t e r f r o ms h a nd o n ga s s o c i a t i o n c h e m i c a le n g i n e e r i n gc 0 ，u d ，t l l er e s u l ti st h a tt nr e d u c e d1 2 9 7 9 aa i l dt p 2 0 5 t a t l r o u 曲a d o p t i n gt h e4f i s h i n gf 锄i n gc o n t r o l l i n gm e a s u r e s ，t h er e s u l t si s t 王l a tt pr e d u c e d6 4 5 t aa i l dt n3 6 0 3 妇n l m u 曲o p e m t i n g2s e w a g et r e a t m e n tp l a n t s ， t h er e s u l ti sm a tt h e 锄o u n to fs e w a g et r e a t e dp e ry e a rw a s2 ，2 0 0 ，0 0 0 t ，t n 、“l l r e d u c e4 6 3 ta i l d1 1 p5 9 3 t t h r o u 曲e x c c 嘶n gs l o m t em f i l t r a t i o nl a l l dt r 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染，水质恶化。城西、城北两处水源地，受县内水文地质条件的限制，地下水可 利用率相对有限，难以满足城区供水要求，沂源县城区水资源紧张的问题已影响 了居民的正常生活，制约了经济社会的持续发展。田庄水库是缓解和解决沂源县 城区水短缺的首选水源地。然而，田庄水库由于受流域内人为活动和工业污染的 影响，水环境污染问题日趋严重，若不加强对流域内污染源的控制，势必会影响 人们身体健康，增加供水成本，并难以保证向沂源县城区提供优质水源。因此， 网庄库区水环境污染控制与治理己成为一项重要而紧迫的任务。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 水污染研究现状 1 2 1 1 水质监测与评价现状 田庄水库作为省控水质点，自1 9 8 9 年划归淄博市管辖以来，历年均进行了 水质监测分析，监测频率为每年两次，即丰水期与枯水期各进行一次；监测项目 从最初的1 6 项增至现在的3 6 项，监测项目包括基本项目和部分特定项目。水质 评价散见于各种规划和报告中。评价方法采用单因子污染指数法、浓度级数法和 模糊数学法，最早是1 9 9 2 年由淄博市水资源管理办公室编写的淄博市水长期 供求规划，利用单因子污染指数法对田庄水库水质进行了评价，评价结果为地 表水环境质量v 类。1 9 9 3 年由沂源县水利局、山东省地矿工程勘察院编写的沂 源县水资源调查与综合评价报告，采用综合指数法对田庄水库进行了评价，评 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 价结果为地表v 类水。1 9 9 5 年、2 0 0 0 年淄博市水资源管理办公室编写的淄博 市水资源中长期供需对策研究和淄博市水资源综合规划中分别用浓度级数 法和模糊数学法进行了评价，结果均为地表水环境质量v 类水。同时，沂源县水 务局、沂源县环保局也都在各自的年度监测报告中对田庄水库进行了水质评价。 但目前对包括物理参数、化学参数、生物学参数在内的水库水环境综合评价还尚 未展开。 1 2 1 2 水环境研究现状 目前，田庄水库水环境方面的研究仍为空白。为了解决城区优质水短缺的矛 盾，合理保护好城区供水的后备水源，2 0 0 1 年沂源县水务局、中国海洋大学拟 联合开展罔庄水库水污染控制课题的研究，但由于资金未能落实，迟迟未能开展。 2 0 0 2 年4 月，德国图比根大学巴克教授、中国海洋大学郑西来博导及浙江大学 朱炎副教授等一行来沂源县考察调研田庄水库的水污染问题，并对水库水污染的 控制与治理提出了积极合理的建议。 目前，国内对水库( 湖泊) 水环境方面的研究，大多集中在富营养化问题上。 如国家环保总局实施的太湖、巢湖、滇池“三湖”治理研究富营养化问题，叶守 泽( 1 9 9 3 年) 还对水库、湖泊富营养化问题建立了预测模型，并确立了水库b o d d 0 模型，这标志着对水库、湖泊污染的研究己从宏观的外源污染源逐步转移到以水 库水温、有机物污染物、水库重金属、细菌、悬浮物等模型研究上。控制库内污 染源，建立水库生态修复工程也成了学者研究的热点之一。研究方法的多样化， 促进了水库污染控制与治理技术的发展。 1 2 2 控制外源性污染的研究现状 目前还没有针对田庄水库控制外源性污染的研究课题。只是在1 9 9 7 年由沂 源县水资源管理办公室与淄博地质环境监测站联合开展了城区水环境质量方面 的研究，课题只对城区段河流进行了自净规律及环境容量的研究，并建立了b o d ； 一d o 水质数学模型。 工业点源污染源的处理工艺与方法方面，本县一些大企业已经与些科研院 校进行了研究合作，根据行业废水的特点，先后建成了不同污水处理工艺。如 1 9 9 8 年沂源县造纸厂与山东工业大学合作，采用a b 工艺处理黑液，效果比较明 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 显。1 9 9 9 年沂源县酿酒总厂与天津大学合作研制试车成功的厌氧膨胀颗粒污泥 床( e g s b ) 处理技术，对于c o d 、s s 、温度高的酒糟废水，其去除率分别达到9 9 和9 8 6 ，比传统的u a s b 分别高出5 1 0 个百分点。目前，国内外的污水处理 工艺很多，有活性污泥法、氧化沟、生物塘等近3 0 种。 对网箱养鱼鱼饵造成的水污染的研究散见于各种学术刊物中，县内目前还没 有这方面的专门研究。据报道，有生物操纵、放养鱼类等方法。 生活污水处理工艺技术日臻成熟。2 0 0 2 年，沂源县采用u a s b 工艺技术，建 成了日处理能力4 1 0 4 心的污水处理厂，其c o d 、t n 等去除率分别达到9 8 和9 3 。 但是，目前田庄水库上游还没有生活污水方面的专题研究和设计。 由农业、化肥以及禽畜养殖污水等引起的污染，县内目前还没有这方面的专 门研究，只是在控制方面做了一些工作，如推广高效、低毒、低残留农药，施用 有机生态化肥等，国内对其处理采用的主要是土地处理系统。 1 3 研究内容 本论文在全面查清流域内污染源及污染种类的基础上，针对工业废水、网箱 养鱼、村镇生活污水和农业污染中的主要污染物c o d 、t n 、t p 对f h 庄水库污染的 贡献，提出了适合当地经济发展的污染源控制与治理方案，在保障沂源县城区可 靠水源的供给，提高库区居民的生活质量，促进流域内各企业的健康发展等方面 将起到积极的作用，同时，又能为同类水域的污染源控制与治理探索一种模式。 田庄水库主要污染源控制与_ f i 理的可行性研究 2 田庄水库流域环境概况 2 1 田庄水库及流域概况 2 1 1 | ；开庄水库概况 l 习庄水库位于淮河支流沂河上游，距沂源县城3 k m 。1 9 5 8 年1 0 月动工，1 9 6 0 年6 月大坝合拢，后经两次加高加固，达到现有标准：主坝长9 8 0 m ，副坝长1 2 0 m ， 坝项高程为3 1 6 m ，顶宽6 m 。水库汇水面积4 2 4 l o h a ，总库容13 0 5 7x1 0 1 m 3 ， 兴利库容6 8 4 0 1 0 1 m “，实际多年平均蓄水量2 3 7 4 1 0 “m = 1 ( 1 9 6 1 年一1 9 8 9 年) ，平 均渗漏损失2 0 0 l o w ，蒸发损失3 4 0 1 0 4 m 3 ，历年最大蓄水量6 2 3 2 1 0 4 3 ( 1 9 9 8 年) ，历年最低水位3 0 2 1 5 m ( 1 9 6 8 年) ，最小蓄水量为8 5 4 1 0 1 m 3 。年平均来水 量8 2 5 7 1 0 4 m 3 ，年均弃水量6 8 2 2 1 0 4 m ，年平均实用水量2 2 7 7 8 1 0 4 m 3 ( 1 9 6 6 1 9 8 9 年) ，灌溉面积2 3 3 3 h a ，控制灌溉面积8 8 6 7 h a ，日供给山东联合化工有 限公司及县城工业用水1 1 1 0 1 m 3 。水库装机容量2 4 9 0 k w ，目前是一座以灌溉、 发电、供水、防洪等综合利用的多年调节型重点大型水库。 21 2 流域社会经济概况 田庄水库流域包括南麻镇的部分行政村和大张庄镇、徐家庄乡、鲁村镇， 总面积为4 2 4 1 0 a ，其北与博山接壤，西与莱芜相连，碴南与新泰毗邻，南 与蒙阴相接。总人口达到1 2 + 6 3 万人，2 0 0 3 年以上乡镇国内生产总值近7 亿元。 流域内工农业较为发达。农业经过近几年的结构调整，逐步形成了以葡萄、 苹果、桃为主的种植业规模优势和畜牧业加工的龙头优势，粮食作物逐年减少， 粮经比例已达到2 ：8 ，农业产业化经营的效益比较明显。工业有采矿、化工、 制鞋、陶瓷、纤维、食品等门类规模以上企业有1 0 家，年产值在2 5 亿元以上。 制鞋、陶瓷、纤维、食品等门类规模以上企业有l o 家，年产值在2 5 亿元以上。 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 2 1 3 流域自然地理概况 2 1 3 1 地形地貌 田庄水库流域按地貌形态分低山、山问盆地和河谷三部分。 库区中、北、南部属低山地形，西北部为鲁村笳地，东北部为沂源盆地。 其中山区占9 0 ，群山连绵，地势起伏，沟壑纵横。群山之首漫清岭海拔8 0 0 6 m ， 位于北侧，其分水岭山峰有塔山、三桥山、亮花台、抓鸡山、三府山等，海拔高 度在4 0 0 m 至8 0 0 m 间；西侧其分水岭山峰有虎山、老峰山、风山、城予山、断路 山等，海拔高度在4 5 0 m 至6 5 0 m 之间；南侧其分水岭山峰有双山、黑山、由青山、 牛角山、狼窝山等，海拔高度在4 5 0 m 至7 0 0 m 间；东侧其分水岭山峰有琵琶祠、 白草坪、慢山、龙公寨等，海拔高度在5 4 0 m 至7 0 0 m 间，群山环抱。鲁村、王村、 草埠、石沟一带形成的山间笳地，占总面积的1 0 ，盆地地面高程一般为3 2 0 m 至3 6 0 m 之间，地形较平坦，间有丘陵。 2 1 3 2 气象与水文 田庄水库流域地处中纬度，受东亚季风和欧亚大陆的影响，属温带季风区 大陆性气候，四季温差大。冬季寒冷干燥，盛行东北、西北风，水汽来源缺乏， 降水量稀少。夏季气温较高，多为东南、西南风，冷暖空气活动较为频繁，暴雨 洪水应时而生。流域多年平均年降水量为8 2 1 姗，汛期( 6 9 月) 降雨约占全年 的7 0 ，年际降水量极不均匀，1 9 6 4 年的丰水年降雨量1 5 2 2 唧，是1 9 8 1 年枯水 年降雨量4 3 2 f f 1 1 的3 5 倍。年平均气温1 1 9 ，实测最低气温一1 9 5 ，最高气 温3 8 8 。多年平均相对湿度6 3 。历年最大风速1 8 m s ( 风向西北偏南) ，多 年平均水面蒸发1 2 0 0 m m ，多年平均陆面蒸发5 0 0 咖。 2 1 3 3 河流水系 坝址以上控制流域面积4 2 4 l o 啊a ，流域呈扇形，南北长3 6 k m ，东西宽 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 1 6 k m ，最大河流长3 0 多公里，平均坡降o 0 0 3 7 2 m k m 。其中干流草埠河发源于 抓鸡山、漫清岭一带，流经草埠、王村，在鲁村镇以下注入田庄水库。支流分布 为双支型四条河流。 ( 1 ) 徐家庄河：发源于徐家庄乡的黑山交岭之阴的龙子峪，北流经徐家庄 东艾山之西，继东北流，在鲁村西南左汇三府山南麓之水草埠河，向东流入开；f 庄 水库。流域面积为1 7 5 4 k m 2 ( 含草埠河) ，河长2 3 5 k m 。徐家庄河也叫石沟河，流 向与干流大体一致，发流地径度最小。 ( 2 ) 大张庄河：发源于沂源、蒙阴两县交界处的老松山北麓，源地高程6 8 8 m ， 东北流，经大张庄东、沟泉东、许村入田庄水库，河长2 9 k m ，流域面积9 5 8 k m 2 。 该河流在众河流中最长，流域面积最大。 ( 3 ) 南岩河( 又称仁里河) ：源出张家旁峪村南，东北流向，在仁里北左汇 支流四亩地河，入田庄水库。河长2 6 5 k m ，流域面积7 5 9 k m 2 。 ( 4 ) 高村河( 又称田庄河) ：发源于狼窝山北麓、天门顶东侧，河源高程6 0 0 m ， 流经宋家庄、下高村入水库。河长2 0 5 k m ，流域面积5 2 4 k 酽。 以上四条河流均为季节性的由溪性河流，每到汛期雨水集中，径流迅速；枯 水季节流量减少，甚至断流。 2 2 库区环境状况 2 2 1 流域地表水开发利用现状 田庄水库流域上游已建成小型水库4 4 座，水保工程建成的谷坊、塘坝2 5 0 余座，控制流域面积1 1 3 1 0 飞a ，总库容3 2 0 0 1 0 4 m 3 ，拦蓄地表径流的2 5 左右。庠区沿岸已建成提灌站6 1 处，总装机容量1 7 8 8 k w 。流域内年用地表水2 1 9 0 1 0 1 m 3 ，其中农业灌溉用水1 8 6 2 1 0 4 m 3 ，工业及经营用水3 3 4 1 0 4 3 。 6 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 2 2 2 水库淤积情况 1 9 7 8 年8 月由山东省水文总站对田庄库区进行了地形测量，1 8 年淤积总量 9 9 0 1 0 4 m 3 ，年均淤积量5 5 1 0 1 心，全部分布在3 0 9 m 高程以下，其中死水位以 下占2 0 ，死库容损失5 3 ，兴利库容损失1 0 4 。 淤积量在高程3 0 9 m 以下的原因，是由水库运用状况和来水来沙条件决定的， 建库以来历年( 除1 9 9 8 年) 水库水位均在高程3 0 9 m 以下，库上河道干流坡降较 陡，泥沙在库水位以上无淤积条件，只有进入库区稳水或库尾流速较小区才能沉 淀淤积。 1 9 8 9 年4 月，又对坝脚以上淤积情况进行了补充测量，坝前淤积高程一般 已达2 8 9 3 m ，淤积物为流态、流塑态粉质淤泥。与建库时相比，淤积最大深度 达4 m 。与1 9 7 8 年测量资料对比，淤积深增加了o 3 m 。增加较少主要是由于库底 比降平缓，夹沙水流达不到坝前。估算目前淤积量已达到1 9 8 0 1 0 4 3 ，占兴利 水位以下库容的2 8 2 。 2 2 3 水库水质现状 ( 1 ) 水质现状及评价分析 根据1 9 9 4 2 0 0 1 年水质监测资料，主要污染物“三氮”的监测数据见表2 1 。 从表2 1 “三氮”监测结果中看出：n h 。+ 逐年有增高的趋势，而n 0 2 一从1 9 9 6 年开始其浓度保持在1 0 m g l 左右，n o 。一逐渐降低，并趋于o 6 m g 几左右。n h 。+ 在 枯水期超出地衷水标准5 3 8 倍，丰水期超标l 一2 2 倍；n o ，在枯水期超标3 1 7 8 倍，丰水期超标8 1 4 2 倍，在丰水期由于天然来水量的增多，经稀释转化 超标倍数比枯水期有所降低。其他超标污染物还有c o d 、t p 等。 ( 2 ) 水库环境质量现状 7 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 根据山东省水环境监测中心淄博中心1 9 9 4 2 0 0 1 年的水质分析报告，结合 县环保局1 9 9 5 年的环境质量报告书中的有关数据，以g h z b l 1 9 9 9 地表水环 境质量标准为评价标准，利用模糊数学综合评判法，田庄水库库水1 9 9 4 年、 】9 9 5 年被评价为地表水v 类水，1 9 9 6 2 0 0 0 年均被评价为地表水v 类水，即只 能作为农业灌溉用水使用。 表2 1 历年“三氮”监测结果表( 单位：m g l ) 弋 监测叛琚 、 桔水期丰水期 年麦 n h 。+ n h 。+ 1 9 9 4 n o fo 4 6n 魄一 1 1 7 n 0 f4 4 7 7 n o 。一3 4 0 9 n h 。+ n h 。+ 1 9 9 5 n 0 。一 2 6 7n o 。一2 1 3 3 n o ，一5 3 4 1n o 。一1 8 7 n h 。+n 儿+ 1 9 9 6 n o ：一 4 1 n 0 2 8 3 7 n o 。一3 8 8no = ；o 0 0 7 n h 。+ 4 8 3 n h 。+ 3 1 2 1 9 9 7 n o 。一 7 2 6 n 吼一 1 3 1 n n 一0 4 1 6n 醌6 3 2 n h 。+ 2 o 1 9 9 8 n o 。一 l o 6 n o 。一0 9 0 3 n d l - 1 6 1 9 9 9n 0 2 1 1 2 n o fo 6 3 n h 。+ 1 4 3n h + 1 1 o 2 0 0 0n o f 儿9 n o 。一 8 3 3 n o fo 6 6 2n 0 。”o 8 3 注：以上数据均来源于淄博市水环境监测中心 2 2 4 库区生态环境状况 田庄水库上游形状为扇形，主要有徐家庄、南岩、大张庄、田庄4 条树枝 状的较大支流汇入水库。流域内林业用地面积1 7 4 7 6 h a ，有林地面积1 4 3 9 7 h a ，疏 8 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 林地1 1 0 h a ，灌木林地2 3 h a ；荒山荒地2 9 4 6 h a ，其中乔内荒山1 0 4 4h a ，乔外荒 山1 9 0 2 h a 。现有林地中，针叶林1 7 4 0 h a ，阔叶林( 包括刺槐、杨树等用材防护 林和经济林) 1 2 6 5 8 h a 。流域内平均森林覆盖率达3 3 4 。流域内群山连绵，山 丘面积占9 0 ，山坡岩石裸露，植被差，且各支流源短坡陡，汛期易发生山洪成 灾，水土流失严重。自1 9 9 7 年以来，国家加大了对水土流失治理的力度，通过 强化措施落实，现治理水土流失面积2 3 1 0 “a ，发展生态林1 1 3 1 0 飞a ，有 效地防止了水土流失。 9 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 3 田庄水库流域内污染源分析 3 1 工业 工业企业主要分布在南麻镇、鲁村镇、大张庄镇、徐家庄乡四个乡镇，大小 企业近5 0 余家，其中多为矿业、建材业、肉类加工。以2 0 0 3 年为例，该区域排水 量较大的企业有l o 家，年排放废水量为3 4 3 6 1 0 4 ，大部分废水未经任何处理 就近直接排入田庄水库流域各河道。位于南麻镇的各企业，虽然建有污水处理设 施，但不能坚持正常运行，污水排放达不到规定标准。田庄水库上游的鲁村镇有 7 家污染企业，其中污染严重的有5 家，县海达公司的废水未经任何处理直接排入 田庄水库内，其n h ：，一n 、c o d 分别达到8 0 0 m g l 、5 4 0 m g l 。山东联合化工有限公司 年排放污废水1 4 3 1 0 4 m 3 ，虽然经过处理，但污水仍直接排入水库。同时，库区 内的小型建材业、加工业对水体危害也不容忽视。具体调查结果见表3 1 。 表3 1 田庄水库流域规模以上企业排水量及污染物调查结果 排水c o d 序号单位名称 t n ( t a )t p ( t a )s s ( t a ) ( 1 0 4 m 3 a )( t a ) 、 1 山东联合化工公司 1 4 35 4 8 81 5 0 9 26 45 4 ，8 8 2 海达公司 9 2 56 0 83 0 6 44 5 71 2 8 6 0 3庆源建陶公司 5 65 3 81 2 3o 8 73 2 6 6 4 鲁村煤矿 2 01 80 7 304 8 2 0 5 革埠煤矿 5 75 1 31 8 906 2 7 2 6 兴国矿业公司 1 11 50 8 707 2 3 7鲁源矿业公司1 1 1 5 2 o 7 2o 8 1 6 8 金山玻璃纤维公司 1 50 2 00o2 6 8 9 海达张庄肉类加工厂 1 82 41 7 3o 9 81 2 8 1 0 鲁村三村有机化工厂1 5 2 3 0 o 8 601 7 8 1 1合计 3 4 3 62 4 6 71 8 9 5 91 2 8 23 4 8 1 9 1 0 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 3 2 农业 田庄水库流域拥有耕地面积6 5 1 8 h a ，年旌用化肥约3 6 8 9 t ，折纯量1 1 5 0 t ， 平均施用化肥1 7 6 4 5 k g h a ，占全国平均化肥用量2 8 9 k 的6 1 ，化肥种类包括 碳铵、磷酸二铵、尿素、复合肥、磷酸钾等，其中旌用氮肥3 1 4 6 t ，折纯量n 9 8 0 1 t ： 施用磷肥5 4 3 t ，折纯量p 1 6 9 9 t 。因为我国当季化肥利用率一般只有3 0 左右， 尿素利用率约为2 0 一4 0 ，碳素利用率约为1 5 一3 0 ，普钙中磷的利用率约为 1 5 一3 0 ，所以r = 1 庄水库流域耕地所施用的化肥并没有全部被农作物吸收，残留 在土壤中的部分随暴雨径流进入水库，按化肥径流损失氮肥1 5 、磷肥5 计算， 该区域年径流损失n 为4 6 7 2 t ，p 为8 4 t 。田庄水库流域年施用农药4 0 t ，平均 每亩o 4 0 k g ，农药包括敌敌畏、乐果、1 6 0 5 、辛硫磷等，农药的利用率更低， 当喷洒农药时，只有1 0 ( 喷粉) 一2 0 ( 喷液) 的部分沉积在叶面上，5 一3 0 的部分漂浮在空气中，另有4 0 9 6 - _ 6 0 的部分在喷洒时直接降落到地面上。这说 明造成地表水污染的不仅仅是点污染源，面源污染源同样起着重要作用，而农业 污染又是面源污染的重要组成部分。 3 3 生活 罔庄水库流域拥有人口1 2 6 2 万人，人均日产垃圾o 5 妇，年产生生活垃圾约 为2 3 1 0 1 t ；按人均日产生活污水3 0 l 计算，每年排放生活污水约为1 3 8 3 0 1 0 4 m ”。据o e c d 调查结果，生活污水中的氮、磷平均含量为1 3 5 9 人d 矛口1 5 9 人d 。生活垃圾大部分堆积于村口或村外沟坡上，垃圾包围着库区域内的村庄。 田庄水库周围餐饮业有1 6 家，虽然平时无污水排放，但在降雨时积存于地面的 油脂类物质随地表径流赢接进入水库，径流末期油脂类均在2 5 辄叽以 上。经计算，进入水体的c o d 。，约为2 4 2 t ，t n 约为6 2 t ，t p 约为6 9 t 。 3 4 网箱养鱼 f 日庄水库虽遭受污染，但水库上游的水质较好，附近村庄的村民可进行网箱 田庄水库主要污染源控制与治理的可行性研究 养鱼。2 0 0 3 年，田庄水库上游网箱养鱼面积为1 2 h a ，投入用庄水库的饵料为1 2 5 6 t ( 见表3 2 ) ，投入水库的残饵和鱼的粪便大致为6 0 0 t 。 表3 22 0 0 3 年网箱养鱼投饵量统计表 ( 单位：t ) 五月六月七月八月 九月十月合计 饵料量 1 1 7 1 7 32 8 62 2 32 7 71 8 01 2 5 6 比率( )9 3 3 1 3 7 52 2 8 11 7 7 22 2 0 41 4 3 51 0 0 综合考虑饵料投放量、营养成分等因素，网箱养鱼投入的t n 、t p 在水体中分 配比例见表3 3 ，阳庄水库每h a 网箱养鱼投入的t n 、t p 量以及在水体中的分配量 见表3 4 ，2 0 0 3 年网箱养鱼进入水环境的t n 、t p 负荷见表3 5 。 表3 3网箱养鱼投入t n 、t p 在水体中的分配比例 鱼体产出沉积进入水体 比例( ) 比例( )比例( ) t p2 4 03 8 83 7 2 t n2 1 5 1 1 16 7 3 表3 4每公顷网箱养鱼投入t n 、t p 量以及在水体中的分配 鱼体产出沉积 进入水体 投入量 比例 比例 量( t )比例( )量( t )量( t ) ( t ) ( ) ( ) t p1 1 5 62 4 o2 7 73 8 8 4 4 8 3 7 ，2 4 4 1 t n 5 9 5 52 1 51 2 8 1 1 16 6 l6 7 34 0 1 4 1 2 田庄水库主要污染源控